瑞典研究團(tuán)隊(duì)近期提出一種創(chuàng)新性電子墨水顯示解決方案，該方案有望為超緊湊、視網(wǎng)膜級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭顯與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）眼鏡的研發(fā)鋪平道路。?

當(dāng)前，傳統(tǒng)發(fā)射式顯示器正朝著小型化方向發(fā)展，但受限于物理特性，其性能面臨明顯瓶頸：像素尺寸越小，光發(fā)射均勻性越差，光強(qiáng)度也隨之降低，這一問題在VR與AR頭顯等近眼顯示應(yīng)用中尤為突出。?

在近期發(fā)表于《自然》（Nature）雜志的一篇研究論文中，該研究團(tuán)隊(duì)正式介紹了“視網(wǎng)膜電子墨水顯示器”（RetinalE-InkDisplay）。與當(dāng)前主流VR頭戴設(shè)備所采用的顯示技術(shù)（此類設(shè)備多通過微型OLED面板減小體積與重量）不同，該新型顯示器旨在為近眼顯示領(lǐng)域提供全新解決方案。?

傳統(tǒng)電子紙（E-Paper）技術(shù)難以滿足高逼真度、高保真圖像對(duì)分辨率的需求，而該團(tuán)隊(duì)提出的新型電子紙技術(shù)具有顯著突破——其核心在于可電調(diào)節(jié)的“元像素”（Meta-Pixel），單個(gè)元像素寬度僅約560納米。這一設(shè)計(jì)使顯示器的像素密度達(dá)到每英寸25,000像素（PPI）以上，較目前三星Galaxy XR、蘋果Vision Pro等主流頭顯所采用的顯示屏（像素密度約為4,000PPI）高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。?

論文指出，每個(gè)元像素由三氧化鎢（WO?）納米盤構(gòu)成。在電還原過程中，這些納米盤會(huì)發(fā)生可逆的“絕緣體-金屬”相變，該過程可動(dòng)態(tài)改變材料的折射率與光吸收率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度與色彩對(duì)比度的納米級(jí)精準(zhǔn)控制。?

實(shí)際應(yīng)用中，在環(huán)境光照射條件下，該顯示器能夠呈現(xiàn)出比人類發(fā)絲更精細(xì)的明亮、飽和色彩，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)深黑色顯示效果。據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，其光學(xué)對(duì)比度約為50%，相當(dāng)于高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）顯示的反射效果。?

研究團(tuán)隊(duì)表示，該技術(shù)在AR與VR顯示器中均具備應(yīng)用潛力。論文附圖展示了兩種應(yīng)用場(chǎng)景的概念性光學(xué)堆棧結(jié)構(gòu)，其中圖A代表VR顯示器的光學(xué)堆棧，圖B代表AR顯示器的光學(xué)堆棧。?

不過，該顯示屏仍存在若干顯著不足。除分辨率外，其全彩視頻顯示頻率僅“超過25赫茲（Hz）”，遠(yuǎn)低于VR用戶舒適觀看所需的頻率標(biāo)準(zhǔn)。研究人員明確指出，除刷新率相對(duì)較低外，視網(wǎng)膜電子紙技術(shù)還需在色域覆蓋范圍、運(yùn)行穩(wěn)定性及使用壽命等方面進(jìn)一步優(yōu)化。?

論文對(duì)此提出優(yōu)化方向：“降低工作電壓與探索替代電解質(zhì)材料，是延長(zhǎng)器件耐用性、降低能耗的潛在工程路徑。此外，該技術(shù)的超高分辨率特性，要求研發(fā)用于獨(dú)立像素控制的超高分辨率薄膜晶體管（TFT）陣列——這一技術(shù)突破將為實(shí)現(xiàn)完全可尋址的大面積顯示器提供可能，因此是未來研究與技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵方向?！?

盡管電子紙顯示器本身功耗極低，但如何使元像素有效發(fā)揮功能，并與圖形計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)融合，仍是當(dāng)前面臨的重要挑戰(zhàn)。盡管這一挑戰(zhàn)源于技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但仍需針對(duì)性解決。?

至少如論文所述，該底層技術(shù)有望生產(chǎn)出尺寸與像素密度均突破現(xiàn)有水平的XR（擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）顯示器。而達(dá)到人類視覺感知極限，正是行業(yè)長(zhǎng)期期待的“圣杯時(shí)刻”之一。?

然而，將刷新率提升至25Hz以上至關(guān)重要。論文明確指出，25Hz雖可滿足基礎(chǔ)視頻播放需求，但沉浸式VR環(huán)境需至少60Hz的刷新率才能達(dá)到最低舒適度標(biāo)準(zhǔn)，72Hz為更優(yōu)選擇，而90Hz已成為當(dāng)前主流VR設(shè)備的刷新率標(biāo)準(zhǔn)。
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此外，該電子紙顯示器與低分辨率微型OLED顯示器的性能對(duì)比亦值得關(guān)注——僅從技術(shù)原理來看，其提出的“環(huán)境光照明實(shí)現(xiàn)HDR”機(jī)制仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。從技術(shù)本質(zhì)而言，該顯示器的元像素通過吸收與散射環(huán)境光實(shí)現(xiàn)顯示效果，類似Vantablack材料的光學(xué)特性，其實(shí)際顯示效果或需實(shí)物觀測(cè)才能充分驗(yàn)證。?

暫不論合理的技術(shù)質(zhì)疑，當(dāng)前行業(yè)已進(jìn)入“XR顯示器可重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)視覺效果”的討論階段（至少?gòu)娜搜鄹兄獙用娑裕@一技術(shù)發(fā)展階段本身已具備重要意義。